本技术涉及电网技术领域,提出了一种自抗扰控制技术应用于直流电压同步构网型变流器的并网方法。该方法包括设计二阶扩张状态观测器以及计算并网变流器控制坐标系的矢量,旨在提高电网稳定性和变流器性能。
背景技术
随着新能源基地(尤其是沙漠、戈壁、荒漠地区)的大规模建设和远距离接入主干电网,这些并网点通常呈现出低短路比的弱电网或极弱电网特征。在这种环境下,传统的并网控制方式(如跟网型控制)容易出现功率振荡和频率失稳等问题。
而新兴的构网型控制技术通过模拟传统同步发电机的行为,具有以下优势:
1、增强系统稳定性:构网型控制能够模拟同步发电机的特性,提高系统的稳定性和动态响应,特别是在弱电网条件下表现出更好的动态响应;
2、惯量和频率支撑:由于新能源的大量接入,电网呈现出低惯量和弱阻尼的特征,频率稳定性逐渐降低,此时构网型控制下的并网变流器可以提供惯量和频率支撑,改善电网的频率稳定性;
3、电能质量提升:电力电子装备的大量接入增加了电网的复杂性,可能导致背景谐波、电压闪变等电能质量问题,针对此构网型控制可以通过主动调节并网功率和电压,提高电能质量。
根据并网变流器的控制目标,构网型控制可以分为基于有功功率同步的构网型控制和基于直流电压同步的构网型控制。当前基于直流电压同步的构网型控制中电网同步环节多采用比例控制,存在以下缺陷:
1、由于直流电压构网型控制的同步环节中采用PID控制,对被控对象的数学模型有较高的依赖性,故需要精确的系统模型参数来设计控制器;
2、由于直流电压同步中直流母线电容存在积分环节,引入了相位滞后导致系统的稳定裕度下降,为了改善系统的稳定性,现有研究在比例环节中串联滞后-超前校正,但存在滞后-超前校正环节中控制参数较多,参数设计复杂,参数设计不当有可能引入高频噪声放大等缺陷。
实现思路